(57)【要約】【課題】変形の影響が画に現れないような良好な変形特性を持ち、同時に他の欠陥も克服されている優れた物理特性を持つ現像ローラを提供すること。【解決手段】電子写真に用いられる一成分接触現像装置において、表面に現像剤を担持し画像形成体に接触することで該画像形成体上の潜像を可視化する現像ローラにおいて、中心に良導電性芯金を有する導電性弾性体層を含んだ単層若しくは多層構成のローラであり、且つ、表面にφ０．７〜１ｍｍの硬質の圧子でローラ中心方向へ向けて圧力を掛けた時に生じる変形部の最大半径ｘｍｍが、ローラの半径をＲ、芯金の半径をｒとした場合、深さ１〜２ｍｍの任意の侵入量ａに対して、    １．７５ａ≦ｘ≦√（３ＲR２−２Ｒｒ−ｒ２ ）／２の条件を満たす。【選択図】図１
2005121792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真に用いられる一成分接触現像装置において、表面に現像剤を担持し画像形成体に接触することで該画像形成体上の潜像を可視化する現像ローラであって、
中心に良導電性芯金を有する導電性弾性体層を含んだ単層若しくは多層構成のローラであり、且つ、表面にφ０．７〜１ｍｍの硬質の圧子でローラ中心方向へ向けて圧力を掛けた時に生じる変形部の最大半径ｘｍｍが、ローラの半径をＲ、芯金の半径をｒとした場合、深さ１〜２ｍｍの任意の侵入量ａに対して、
１．７５ａ≦ｘ≦√（３ＲR２−２Ｒｒ−ｒ２ ）／２
の条件を満たすことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
表面層が各々別種のポリマーから成る２層以上の多層構成を採ることを特徴とする請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
導電性弾性層のアスカーＣ硬度が２５°以上７０°以下であると共に、最表面層についてはローラ状態でのマイクロゴム硬度が４０°〜６０°、第２層については最表面層コート前のローラのマイクロゴム硬度が２０°〜４０°であることを特徴とする請求項２記載の現像ローラ。
【請求項４】
外周面に担持したトナーを画像形成体表面に接触・付着させることで画像を形成し紙に転写する画像形成装置本体に着脱可能な画像形成装置用カートリッジにおいて、
請求項１〜３の何れかに記載の現像ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置用カートリッジ。
【請求項５】
現像ローラと画像形成体の何れも本体に直接装着し、現像ローラ外周面に担持したトナーを画像形成体表面に接触・付着させることで画像を形成して紙に転写する画像形成装置において、
請求項１〜３の何れかに記載の現像ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ及び該現像ローラを使用した画像形成装置用カートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ・複写機等の電子写真装置における潜像の現像方式の１つとして接触現像方式が知られているが、この方式においては例えば特許文献１に記載のように、導電性弾性体ローラを使用した非磁性一成分接触現像方法等が存在する。その画像形成工程においては、トナーを画像形成体上に搬送する手段として接触式のトナー担持ローラ即ち現像ローラが用いられ、該現像ローラを表面に現像剤が担持された状態で画像形成体表面に圧接させることにより、該画像形成体上の静電潜像が現像される。この工程で用いられる現像ローラは、感光体との間に安定した所定の接触幅をもって圧接する必要がある一方で、現像剤は現像ローラ表面に層厚規制部材を当接させることによって薄層化して該現像ローラ上に担持される必要があり、該現像ローラとしては変形し易く同時に変形回復性にも優れた弾性体であることが望ましいとされてきた。
【０００３】
変形回復性が充分でないと変形が残っている部分で画像むらとなり、出力の品位を著しく落とすことになる。その中でも特に顕著なのが、長期間使用されないで画像形成体や層厚規制部材と接触したままの状態で放置された部分の画像欠陥で、これは出力画像中で等間隔で並ぶ目立ったスジとなる。
【０００４】
この変形回復性に対しては従来様々な提案がなされてきた。一般的には変形回復性向上のために、ローラ層を構成する弾性体材料として圧縮永久歪に優れた材料が選ばれており、特許文献２にその例が記載されている。ローラ層を２種以上の材料を積層した構成とする場合においても、同様の手法が利用できる。
【０００５】
但し、現像ローラが多層構成を採る場合には、画像欠陥を生じない最適な現像ローラの条件を割り出すのは格段に複雑となる。それは各々の層が相互に働きあって固有の表面状態を形成しているからであり、それを考慮しないで各層についての条件を個別に満たすように現像ローラの設計を行うと、オーバースペックとなってコストが嵩んだり、時としてスペック不足となったりする。
【０００６】
現像ローラが導電性弾性体層と表面層との２層構成を採る場合についてのローラ設計法については例えば特許文献３に記載されており、その中では表面層を含む現像ローラ全体としての圧縮永久歪を２０％以下に抑え、且つ、表面層として可撓性を有するものが指定されている。この文献中では、このような構造の弾性ローラを現像ローラとして適用した現像装置を長期間使用する場合や、或は長期間保存した後に使用する場合においても、現像ローラの変形に起因する画質の劣化を抑制でき、製造直後の現像ローラを用いた場合と同様の高品位の画質が得られることが開示されている。
【０００７】
なぜならば、表面層として可撓性を持つ層を設けることにより、ローラ表面に局所的に加わる荷重を広い部分で分散する形で受け、その結果、変形は直接荷重を受ける部分だけでなく隣接する他の部分にまで及ぶことになるからである。これにより個々の部分における変形量は場所が変わるに連れて緩やかに変化していくことになる。この効果に付随して、歪自体の画質への影響が少なくなると共に、永久歪みが発生したローラ上の鋭い折れや鋭い凹みが生じにくくなると、その手法の作用が説明されている。
【０００８】
一方、近年における電子写真装置の著しい進歩は装置の高速化、画質の高品位化を生み、現像ローラに要求される特性は更に高度なものとなってきている。変形起因の画像不良だけをとっても、導電性弾性体層の圧縮永久歪と表面層の可撓性のみを満足させることによって画像不良の無い現像ローラを設計することは難しい。現状ではローラの長期放置による変形が殆ど見られなくても、その過去の変形を起因とする画像不良は明瞭に存在する。
【０００９】
特許文献４においては、以上のような状況に鑑み、弾性ローラが多層構成を採る場合において導電性弾性体層と可撓性を有する表面層との接着性維持に必要な構成が提唱されている。この文献において、導電性弾性体層はアスカーＣ硬度で１５〜５５°という低硬度であり、且つ、圧縮永久歪が０．５％〜５．０％の範囲内にあって、その外側を覆う表面層は永久伸び１〜１０％の範囲内に設定された樹脂層である。このように導電性弾性体層及び樹脂層を構成するならば、優れた接着性・耐久性を示し、柔軟性に富み、更に変形回復性に優れた弾性ローラを成すことが可能である。
【００１０】
即ち、このような構成においては、基層は低硬度のため良好な圧縮永久歪性を導き出すことができ、外的入力に対しより大きく変形し易く、適正なニップ幅を得ることが可能であって、この上、表面層に変形追従性が良く、且つ、クリープしにくい材料を利用しているために、その基層の大きな変形量に対してさえも、接着性の不良やしわを生じる等といった問題が回避できるものとなっている。
【００１１】
確かに上記のような構成で現像ローラが設計されるならば、ローラの変形跡が画像不良として現れるという問題に対して有効である。
【００１２】
しかしながら、近年の要求特性は非常に高く、変形跡の問題以外にもかぶり・ゴースト・ベタの濃度等、種々の課題がある。例えば、ローラ表面へのトナーフィルミングはこれらの問題における原因の１つと考えられるが、これを取り除くにはトナーコート層の破壊防止という別種の課題に応える必要があり、特許文献５に記載されたような対策が別に必要である。この例では、導電性弾性体層に当たるベース層の上の層が表面層から成る場合と中間層及び表面層から成る場合とで分け、各々の層の押圧時応力を適正に設定することで、この課題を達成している。
【００１３】
又、特許文献６においては、導電性弾性体層と表面層との間に表面層よりも伸びの大きい応力緩和層を設け、導電性弾性体層の硬度をＪＩＳ−Ａ硬度２５°以下、応力緩和層の硬度をそれ以上とすることで、表面層上に波打ち状の皺が発生することがなくなるとしている。
【００１４】
近年の現像ローラはこれら課題の全てに応え全ての構成を包含しなければならないが、これらの構成の全てを何の矛盾もなく１つの製品の中に織り込むことは普通困難を極める。従って、必要な特性はなるべく過不足なく製品に織り込まれるべきであり、そのような要求特性の効率的な管理のため、更なる工夫が不可欠であるものと思われた。
【特許文献１】特開昭５２−１２５３４０号公報
【特許文献２】特開平０９−１６０３７１号公報
【特許文献３】特開平０２−２５９７８５号公報
【特許文献４】特開２００２−２５７１３０号公報
【特許文献５】特開２００２−２０７３５９号公報
【特許文献６】特開２００２−２６６８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上の状況を鑑み、本発明の目的は、変形の影響が画に現れないような良好な変形特性を持ち、同時に他の欠陥も克服されている優れた物理特性を持つ現像ローラとこれを備える画像形成装置用カートリッド及び画像形成装置を提供することにある。より具体的には、変形の影響が画に現れない物性を持つことが簡単な試験によって示せるよう現像なローラを、他の特性も考慮した上で構成することにより、前述した複数の要求性能を全て満足する現像ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者等は上記課題を解決すべく検討を進めてきた。すると、特許文献４に開示されたような物性の指定法、即ち、導電性弾性体層のアスカーＣ硬度・圧縮永久歪・表面層の永久伸びといった指定法よりも、もっと適切な方法があることを発見した。目的とされるのは変形が画像に現れないような特性であり、変形からの回復性が直接問われる訳ではないため、変形そのものの画像への影響度が変形量及び変形の形状により直接判定できることが一番好ましい。
【００１７】
なぜならば、たとえ変形からの回復が速やかに行われないような構成であっても、変形そのものが画に現れ難い形状であることも充分あり得ることだからである。このようなことが可能であれば、実際にローラを設計する際には非常に有用となるであろうと思われる。通例では個々の検討により或る特性が効果的であることが示されるものであるが、それは充分な特性であって必ずしも必要な特性ではない可能性があるからである。
【００１８】
本発明者等は更に検討を進めた。その結果、長期保存等における変形の画像への影響は、ローラ表面に硬質の圧子を当てて中心方向に一定量押し込んだ時に生ずる変形部分の径の大きさで推し量ることができることが判明した。φ０．７〜１ｍｍの硬質の圧子を用意し、ローラの中心方向へ向けて圧力を掛けた時に生じる変形部の最大径をｘｍｍ、ローラの最大半径をＲ、芯金の半径をｒとすると、圧子の侵入量を深さ１〜２ｍｍの任意の値ａに設定するとして次の条件：
１．７５ａ≦ｘ≦√（３Ｒ２ −２Ｒｒ−ｒ２ ）／２
を満たすと良い。
【００１９】
即ち、最大半径が或る程度以上大きくなるような、緩やかな窪みを表面に作るようなローラであれば、変形の影響は画像に現れない。
【００２０】
上記特性を持たせるためには、ローラは導電性弾性体層の上にそれぞれが別種のポリマーから成る２層以上の表面層を形成している方が望ましい。導電性弾性体層の上に機能の異なる層を設けることによって、求められている複雑な表面の変形が可能となる。
【００２１】
又、上記の構成で望みの表面変形性を達成するために、導電性弾性体層のアスカーＣ硬度が２５°以上７５°以下であると共に、表面層中の最表面層についてはローラ状態におけるマイクロゴム硬度が４０°以上６０°以下、その内側の第２層については最表面層コート前におけるローラのマイクロゴム硬度が２０°以上４０°以下であることが望ましい。マイクロゴム硬度とは、高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計ＭＤ−１型を用いて測定した値で、このようにすることにより表面層の形状を概ね保ったまま、ローラ内部がなだらかに変形することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、表面変形層を適切に調整し、導電性弾性層のアスカーＣ硬度と表面層のマイクロゴム硬度も調整した現像ローラは、非磁性一成分現像装置においてローラ変形に起因する画像不良から免れて良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の現像ローラは良導電性芯金を中心に有する導電性弾性層を含んだ単層若しくは多層構成から成るローラである。表面は局所的な押圧力に対しても周辺部まで含んで緩やかに変形する力学特性を持ち、その特性は例えば図１に示すような測定冶具を用いて測定することで定量的に管理可能である。即ち、図１の３に示される硬質な圧子を用いて１ｍｍ〜２ｍｍの範囲でローラ中心方向に任意の深さだけ侵入させると、その窪みの大きさは図１の４：変形部径読取りゲージで読取り可能である。この径が所定の大きさよりも小さいローラならば、表面層は局所的な力を受けるとその部分だけ大きく凹み、トナーコート時にむらになり易いと見ることができる。この際生じた局所的変形は主として表面層の弾性不足・硬度不足によって掛かってきた力を周辺に分散できなかったためであるが、同時により下層側も表面層を支え切れなかったためと判断できる。
【００２４】
逆に、窪みの径が大きい場合には、表面層の弾性・硬度とも充分であるが、それだけではなく、表面層を支える下層側も充分な弾性・硬度であったと判断できる。もし、下層が充分な条件を備えていなければ、下層のめり込みによってローラ表面には著しい皺が発生すると推測できるからである。このように、弾性体ローラの表面部を適切な手法により測定できるならば、２種類・３種類の別々の特性を個々に分解して調べることなく、それらの兼ね合いの結果としてのローラ表面を判定することができる。
【００２５】
以上の特性を満たすためには、表面層は２層である方が設計し易い。表面層は最表面層と第２層とに分かれ、最表面層は硬めで大きな変形を起こさず、下層で最表面層を支えながら、なだらかな変形を起こさせるのが良い。
【００２６】
一方、導電性弾性層はローラが組み込まれる製品にもよるが、前述した不必要な変形を起こさないためには或る程度の硬度を有していることが望ましく、且つ、表面にコートされたトナー層に余分なストレスを与えてトナー層を破壊しない程度には軟らかい方が良い。
【００２７】
以上、ローラ全体の変形性及びそれを達成するに望ましい構成、更に各々の構成要素について求められる硬度を組み合わせてローラを設計すれば、長期間の放置に対する変形の影響が画像として現れることのない優れた現像ローラを作り出すことができることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【００２８】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
【００２９】
本発明に係る現像ローラは、中心に導電性芯金を有し、ローラ層として導電性芯金の外周面上に導電性弾性体層が固定され、必要であるならばこの導電性弾性体層の外周面に表面層となる樹脂層を積層した構造に構成される。この表面層には、弾性体からのドラム汚染防止、帯電特性の改善或はトナー付着防止の機能が期待され、更に後述するように変経時の形状安定性をも求められている。
【００３０】
上記現像ローラの導電性芯金では、炭素鋼合金表面に５μｍ厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱を用いる。導電性芯金を構成する材料としては他にも、例えば鉄・アルミニウム・チタン・銅及びニッケル等の金属やこれらの金属を含むステンレス・ジュラルミン・真鍮及び青銅等の合金、更にカーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。又、芯金は単なる円柱ではない、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
本発明における現像ローラの製造に当たっては、先ず上記導電性の軸の外周に導電性弾性体層を成形する。導電性弾性体層には適度な低硬度及び低圧縮永久歪を得るためにシリコーンゴムを使用するのが望ましい。
導電性弾性層の成形では、シリコーンゴムの主剤を相溶させ、これに適当な量の導電剤を添加して同じシリコーンゴムである硬化剤を加えて混練を行い、芯金を組み込んだ成形機に注入して加熱する等公知の方法で成形される。
上記シリコーンゴムの分子量は特に制限がなく、低分子量（オリゴマー）から高分子量まで含有される。このようなゴムは、メーカーから入手して使用することができる。
ゴムには、低硬度及び低圧縮永久歪の特徴を阻害しない範囲内であれば、通常使用される各種の配合剤を添加することができる。これらの配合物は、必要に応じて基層材料を製造する過程において添加しても良い。例えば、ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、（メタ）アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリレートゴム、エピクロルヒドリンゴム等である。
【００３１】
添加される補強充填剤及び増量剤としては、例えば、導電性のカーボンブラック、導電性のフィラー、導電性可塑剤、ＫＳＣＮ、ＬｉＣｌＯ４ 、ＮａＣｌＯ４ 、４級アンモニウム塩等のイオン伝導物質、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、カーボンブラック、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤を挙げることができる。これらの充填剤の表面は有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサン等で処理して疎水化しても良い。
可塑剤としては、例えばポリジメチルシロキサンオイル・ジフェニルシランジオール・トリメチルシラノール・フタル酸誘導体・アジピン酸誘導体等を用いることができる。又、軟化剤としては、例えば潤滑油・プロセスオイル・コールタール・ヒマシ油が使用可能である。その他、老化防止剤として、例えばフェニレンジアミン類・フォスフェート類・キノリン類・クレゾール類・フェノール類・ジチオカルバメート金属塩類等が、耐熱剤としては酸化鉄・酸化セリウム・水酸化カリウム・ナフテン酸鉄・ナフテン酸カリウム等が使用でき、その他にも加工助剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できる。
又、導電剤としては、例えばアルミニウム・パラジウム・鉄・銅・銀等の金属系の粉体や繊維を用いることができ、又、カーボンブラック・金属粉や酸化チタン・酸化スズ・酸化亜鉛等の金属酸化物や、硫化銅・硫化亜鉛等の金属化合物粉を用いても良い。更には、適当な粒子の表面を酸化スズ・酸化アンチモン・酸化インジウム・酸化モリブデンや、亜鉛・アルミニウム・金・銀・銅・クロム・コバルト・鉄・鉛・白金・ロジウムを電解処理・スプレー塗工・混合振とうにより付着させた粉体も使用可能であり、又、アセチレンブラック・ケッチェンブラック・ＰＡＮ系カーボンブラック・ピッチ系カーボンブラック等のカーボン粉も使用可能な候補として挙げられる。
導電剤として特に好ましいのはカーボンブラックである。少量の添加で電気抵抗率を低下させることができ、ゴム組成物の硬度を大きくすることなく導電性を付与することができる。カーボンブラックの銘柄としては、例えばケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ（共に「ケッチェンブラックインターナショナル」製）等を挙げることができる。
【００３２】
導電剤の濃度は適度に調整する必要がある。例えば２〜５０質量％が良い。更に好ましくは５〜３０質量％である。導電材料が少ないとゴム組成物の電気抵抗率の変動が大きい。電気抵抗率の調整が難しいし、均一分散も困難になる等、導電性の制御が難しくなる。又、多過ぎるとゴムが硬くなってしまい好ましくない。
以上のようにして形成された導電性弾性体層の表面には、前述のように更に表面層を形成しても良く、表面層を形成する材料としては、各種のポリアミド・フッ素樹脂・水素添加スチレン−ブチレン樹脂・ウレタン樹脂・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂・フェノール樹脂・イミド樹脂・オレフィン樹脂等が挙げられる。上記表面層をウレタン樹脂から形成すると、ポリオール並びにジイソシアナートの構造と配合比を種々変化させることで物性を広範囲に変化させることができる。
現像ローラ表面層の形成材料としてウレタン樹脂用イソシアナートを用いる場合には、通常二官能性或は三官能性イソシアナート及び変性イソシアナートが用いられる。これらのうちで芳香族系では１，５−ナフタレンジイソシアナート・２，４−／２，６−トリレンジイソシアナート・４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート・ｐ−フェニレンジイソシアナート・ｍ−／ｐ−キシリレンジイソシアナートが挙げられ、脂環族にはイソホロンジイソシアナート・４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアナート、脂肪族には１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート・リジンジイソシアナート・１，６，１１−ウンデカントリイソシアナートが挙げられる。
ウレタン樹脂用ポリオールとしては２〜３官能性で数平均分子量が数百〜数千のポリエーテル・ポリエステル・ポリブタジエンポリオール・アクリルポリオール・ケン化エチレン−酢酸ビニル共重合体等が用いられる。これらのイソシアナート並びにポリオールの官能性・数平均分子量を調整することにより、現像ローラ表面に弾性等の望みの物性を与えることができる。
これらの表面層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した分散装置かボールミルを用いた分散装置のような従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた表面層形成用の塗料は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電性弾性体の表面に塗工される。表面層の厚みとしては、５〜５００μｍが良く、特に１０〜３０μｍが好ましい。厚みが少な過ぎると基層中の低分子量成分の染み出しにより感光体を汚染する恐れがあり、厚過ぎると現像ローラが硬くなり、融着やセット跡の回復性悪化の原因となり好ましくない。
上記のようにして形成する表面層中には質量平均粒径が１〜１０μｍの微粒子を分散しても良く、これにより現像ローラ表面がトナーの搬送をし易くし、充分な量のトナーを現像領域に供給することができる。このような目的に使用する微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子等のプラスチックピグメントが挙げられるが、特にポリメチルメタクリル酸メチル微粒子及びシリコーンゴム微粒子が好ましい。これらの微粒子は前記表面層の約２０〜２００重量％の範囲で添加することが好ましい。
【００３３】
求める表面物性が得られるならば上記表面層は１層でも良いが、２層以上の方がより求める物性が得られ易い。この場合、硬度・弾性率等を適切に調節すれば、表面形状の変化を調節できるようになる。
【００３４】
このようにして得られた現像ローラが求める表面の変形をするか否かは、図１に示される測定冶具を用いることによって調べることができる。冶具はローラ表面が透明な上板に接するように置かれ、つまみ１を回すことにより圧子３のローラへの侵入量を調節する。侵入量は２のゲージで調べることができ、これが１ｍｍ〜２ｍｍとなるようにする。ローラに生じた窪みの半径は上板上の円形ゲージ４によって測定され、この値をｘｍｍ、侵入量をａｍｍ、ローラと芯金の半径をそれぞれＲｍｍ、ｒｍｍとしたとき、
１．７５ａ≦ｘ≦√（３Ｒ２ −２Ｒｒ−ｒ２ ）／２
を満たせば良い。
【００３５】
仮にａ＝１ｍｍのときｘは１．７５ｍｍ以上であり、右側の不等式はローラ径が小さいとき、窪みの縁が肉厚の半分を下回らないような条件としてある。このような表面性を有するローラならば、ローラを画像形成体や層厚規制部材と長期間静止状態で接し続けた後でも、トナーが変形部分に過剰に堆積することなく、筋状の画像不良の現れない均一な画像が得られる。
【００３６】
又、ローラを以下のような構成にすれば、上述した表面特性が更に得られ易い。
【００３７】
具体的には、導電性弾性体層のアスカーＣ硬度が２５°以上７５°以下であると共に、表面層中の最表面層についてはローラ状態におけるマイクロゴム硬度が４０°以上６０°以下、その内側の第２層については最表面層コート前におけるローラのマイクロゴム硬度が２０°以上４０°以下であることである。ゴムを主成分として形成される成型体である導電性弾性体層の硬度は、ゴム材硬度の測定法に従い基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定される硬度により定義される。更に、薄層樹脂となる表面層の硬度は、高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計ＭＤ−１型を用いてローラを直接測定する。
【００３８】
以下、実施例と比較例を示して発明の効果をより明らかにするが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【００３９】
良導電性芯金径６ｍｍ、ローラ径１２ｍｍの現像ローラを作製し、以下の構成にするとともに、各現像ローラの表面変形部分の最大半径を測定し、画像出力を行って変形跡の評価を行った。実施例及び比較例の結果を表１及び表２に示す。ここで、変形部分測定時のａ＝１ｍｍとしてある。又、表中におけるマイクロゴム硬度は表面層が同一のローラであっても±１°の範囲でバラつくが、同一のものを使用していることを明らかにするため、敢えて同一構成品の平均値を取ってローラ個々の値としてある。
【００４０】
本実施例・比較例における導電性弾性体としては、シリコーンゴムの主剤としてジメチルポリシロキサン、硬化剤としてジメチルハイドロジェンポリシロキサンを等量ずつ用いている。これら１００質量部のゴムに対してケッチェンブラック１０質量部を加え、フィラーは導電性弾性体層の硬度調整のために１０質量部〜５０質量部の範囲で任意に変えて混合する。芯金を組込んで１１０℃で予備加熱を行っている成形機にこれを注入して硬化後冷却、再度加熱を行って二次硬化をさせ、脱型することにより成形する。これにより、表中に示すアスカーＣ硬度２１°・２７°・４５°・６８°・７５°の導電性弾性体層を得た。
【００４１】
表面層としては、先ず、ポリエステルポリオールとトルエンジイソシアナートから成るエステル系ポリウレタン樹脂１００質量部をＭＥＫに溶解させ、これにケッチェンブラックを５０質量部加えて混合させる。ボールミルにて１２時間分散回転させた後、平均粒径１５μｍのウレタン粒子を３０質量部加えて再度１時間分散回転させる。溶液は粘度を適切に調整することで膜厚と塗工後の表面層の硬度を調節することができる。この溶液に上記芯金付き導電性弾性体層を浸漬させ、引き上げることで塗工した。これが第２層となる。第２層は、塗工後のマイクロゴム硬度で１６°・２２°・３１°・３９°・５３°となるようなものを作製した。
【００４２】
上記構成に更に最表面層として、上記表面層のケッチェンブラックを３０質量部に増量し、ウレタン粒子を省いたものを浸漬させた。最表面層も粘度調整を行い、塗工後のマイクロゴム硬度で３０°・４１°・５２°・５９°・７３°となるようなものを作製した。
【００４３】
【表１】
2005121792.tif 000003
【００４４】
【表２】
2005121792.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、表面変形性を適切に調整し、導電性弾性体層のアスカーＣ硬度と表面層のマイクロゴム硬度も調整した現像ローラに適用して、非磁性一成分現像装置においてローラ変形に起因する画像不良の発生を防いで良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明における現像ローラの表面変形度測定機とその測定法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    押込み量調整ネジ
２    押込み量読取りゲージ
３    圧子
４    変形部径読取りゲージ
５    現像ローラ芯金
６    現像ローラ表面層
【図１】
2005121792.tif 000005